Kalkulačka pro výběr pružin
Nalezení optimální tuhosti pružiny pro cílovou rezonanční frekvenci
Parametry výpočtu
Na základě normy ISO 22705-1:2021 a principů izolace vibrací
Výsledky jarního výběru
-
-
-
-
-
Pokyny pro výběr pružiny:
Jak funguje kalkulačka
Návrh cílové frekvence
Požadovaná tuhost pro cílovou vlastní frekvenci:
kde fn je cílová frekvence a m je hmotnost systému
Izolace vibrací
Pro účinnou izolaci by měla být vlastní frekvence:
kde ff je vynucená frekvence. Nižší frekvence je lepší pro izolaci.
Přenosnost
Převodový poměr síly:
T < 1 znamená izolaci, T > 1 znamená zesílení
Jarní aranžmá
- Paralelní: k_celkem = n × k_individuálně
- Série: k_celkem = k_jedinců / n
- Smíšený: Vypočítat na základě konkrétní konfigurace
Úvahy o designu
- Zahrňte bezpečnostní faktor pro výrobní tolerance
- Zvažte frekvenci pružinových rázů (měla by být > 13×fn)
- Pokud je to významné, zohledněte hmotnost pružiny.
- Zkontrolujte, zda se cívka nezasekává při maximálním průhybu
- Ověření stability vzpěru u dlouhých pružin
Běžné aplikace
- Vybavení pro vytápění, větrání a klimatizaci: Typicky 3–6 Hz
- Čerpadla/motory: Typicky 5–10 Hz
- Citlivé vybavení: 1–3 Hz pro izolaci vibrací podlahy
- Zavěšení vozidla: 1–2 Hz pro pohodlí
Vlastnosti pružinového materiálu
Materiál | Modul pružnosti ve smyku (GPa) | Aplikace |
---|---|---|
Hudební drát | 81.7 | Vysoké namáhání, univerzální |
Nerezová ocel 302 | 69.0 | Odolnost proti korozi |
Chrom-křemík | 77.2 | Vysoká teplota |
📘 Kalkulačka výběru jara
Vybírá parametry pružiny pro zadanou hmotnost a požadovanou vlastní frekvenci pro izolaci vibrací.
Princip: Pro izolaci od frekvence f by měla být vlastní frekvence fn < f/√2, ideálně < clona f/3.
💼 Aplikace
- Střešní ventilátor: 380 kg, 1450 ot./min = 24,2 Hz. Cíl: redukce 92% (TR=0,08). Požadované fn: 24,2/4 = 6 Hz. k = celkem 54000 N/m. 4 montážní body → 13500 N/m každý. Zvolen AMC-140 (14 kN/m). Výsledek: fn=6,2 Hz, vibrace 8,5→0,7 mm/s ✓
- Dieselový generátor: 4200 kg, variabilní otáčky 900-1500 ot./min. Cíl: izolace v celém rozsahu. fn = 5 Hz (pod všemi). k = 415 kN/m. 8 úchytů → 52 kN/m každý. AMC-250 (50 kN/m) s tlumiči pro průchod rozběhové rezonance.
- Přesná tabulka: 650 kg. Vnější vibrace: 5–50 Hz. Cíl: izolovat všechny. fn = 2 Hz. k = 10,3 kN/m. 4 pneumatické úchyty s automatickým vyrovnáváním. Tlumení 0,1–0,2 kritické.
Účinnost izolace:
Přenosnost TR = 1/|1-(f/fn)²|. Pro TR<1 need ffn>√2. Nejlepší: f/fn>3 dává TR=0,1 (redukce 90%).